Síntese e caracterização físico-química de reticulados tridimensionais derivados de poli (isopreno) contendo grupos doadores e aceptores

Abstract

Foram estudadas, neste trabalho, interacões por complexos de transferência de carga, através de medidas gravimétricas do grau de inchamento de géis de poli(isopreno) reticulado,contendo grupos aceptores de carga, em presença de grupos doadores de carga, de pequeno peso molecular, dissolvidos em tolueno. Para este fim, poli(isopreno) sintético proveniente da COPERBO - Companhia Pernambucana de Borracha Sintética, após purificação em clorofórmio, foi caracterizado por espectroscopia no infra-vermelho. O seu peso molecular médio foi determinado por viscosimetria em tolueno e o valor de Mv obtido foi 8,25 x 105. Através de epoxidação da dupla ligacão e hidrólise ácida do respectivo anel oxirano, foram introduzidos no poli(isopreno), previamente purificado, grupos aceptores de carga do tipo cloranil e ácido 3,5-dinitro-benzóico, e grupos doadores de carga do tipo carbazola. Obteve-se, desta forma, copolímeros aceptores do tipo poli (isopreno - co-cloranil) e poli(isopreno-co-(3,5-dinitro-benzoato)) e copolímero doador do tipo poli(isopreno- co-carbazola). A quantidade de cada espécie introduzida foi determinada por espectroscopia no ultra violeta. Poli(isopreno) e os copolímeros contendo grupos doadores ou aceptores foram reticulados em solução utilizando 4,4'-(4,4'-difenilmetileno)-bis- 1,2,4-triazolina-3,5-diona (BPMTD). Os filmes reticulados, após retirada a fase sol, e secos à vácuo, foram submetidos a inchamento em tolueno puro e em solução de tolueno contendo grupos aceptores ou doadores de carga, nas proporções 10:1, 1:1 e 1:10 (polímero: grupo doador ou polímero: grupo aceptor de carga), a 25, 30, 35 e 40ºC. Das medidas gravimétricas do grau de inchamento, foi verificado a formação de complexos por transferência de carga entre os copolímeros aceptores e carbazola. Foi verificado ainda que copolímeros contendo grupos aceptores do tipo cloranil possuem maior tendência a formar complexos por transferência de carga do que copolímeros aceptores contendo grupos 3,5-dinitro-benzoíla.

In this work, was studied interactions by charge transfer complex through of gravimetric measurements of the swelling ratio of crosslinked Poly(Isoprene), having acceptor pendant groups, in presence of short molecular weight donor group, dissolved in toluene. Synthetic Poly(isoprene) from COPERBO-Companhia Pernambucana de Borracha Sintética, after purification in chloroform, was characterized by infra-red spectroscopy, and its Average Molecular Weight was determined by viscosimetry in toluene; The Mv value obtained was 8,25 x 10 . After epoxidation of the double bound and hydrolysis of the respective epoxidring, acceptor groups such as chloranil and 3,5-dinitro-benzoic acid, and donor groups like carbazol, were additioned in the Poly((Isoprene) backbone. Then, were obtained acceptor copolymers like Poly(Isoprene-co-Chloranil) and Poly(Isoprene-co-(3,5-Dinitrobenzoate)), and donor copolymer like Poly(Isoprene-co-Carbazol). The amount of the each group introduced was quantified by ultraviolet measurements. Poly(isoprene) and the copolymers having donor or acceptor pendant groups were crosslinked, in solution, using 4,4'-(4,4'-diphenylmethylene)-bis-1,2,4-triazolyn-3,5-dione (BPMTD). The films obtained, after the sol phase have been withdrawed, were swelled in pure toluene and in toluene solution having donor or accept groups, in the ratios 10:1, 1:1 and 1:10 (polymer: donor groups or polymer: acceptor groups), at 25, 30, 35 and 40ºC. For the gravimetric measurements of the swelling,was verified the formation of the charge transfer complex between acceptor copolymers and carbazol. Acceptor copolymers having chloranil pendant groups presented higher tendency to form charge transfer complex than acceptor copolymers having 3,5-dinitrobenzoyl pendant groups.